WAS SIND Atome?

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• Einfaches Atommodell
• Relative und absolute Atommassen

Was sind Atome

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Einfaches Atommodell (nach Rutherford) "Atome sind aus einem positiven Atomkern aufgebaut." "In der Atomhülle kreisen negativ geladene Elektronen."

Elemente sind Stoffe, die man nicht mehr durch chemische Reaktionen in andere Stoffe zerlegen kann. Ein Atom ist das kleinste Partikel eines Elements, das alle chemischen Eigenschaften des chemischen Elements verkörpert.

Wie lange Irrwege die Wissenschaft bis zur Anerkennung des Atoms gegangen ist, soll das Kapitel "Entdeckung des Atoms" vermitteln:
[Chemieplanet > Elemente > Entdeckung des Atoms]
 
 

John Daltons im Jahre 1808 veröffentlichte Theorie definierte das Atom als kleinste nicht weiter zu teilende Partikel, aus dem jede Materie besteht (atomos griechisch für unteilbar). Die Grundidee des Atoms ist auch heute noch entscheidend für das Verständnis von chemischen Reaktionen, allerdings wurde die Atomvorstellung Daltons inzwischen erheblich erweitert:

• Alle Materie ist aus Atomen zusammengesetzt.

 
• Materie wird heute folgendermassen physikalisch definiert: "Materie ist die Gesamtheit der in einem Raum enthaltenen physikalischen Objekte, die eine Ruhemasse besitzen (anders, als z.B. Photonen, Lichtteilchen, die quasi nur existieren, wenn sie durch den Raum pulsieren), wozu insbesondere auch die atomaren Bausteine eines makroskopischen Körpers gehören."
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• Atome können nicht zerlegt werden.

 
• Die neuere Vorstellung eines Atoms hingegen sieht folgende atomaren Bausteine vor:

negativ geladene Elektronen. Elektronen kreisen in großer Geschwindigkeit um den Atomkern (Nukleus), welcher wiederum aus folgenden beiden Nukleonen aufgebaut ist: aus positiv geladenen Protonen (wobei die Anzahl der Protonen gleich der Ordnungszahl eines Elements ist), und neutralen Neutronen. Protonen und Neutronen werden durch immense Kernkräfte zusammengehalten.

• Im elementaren Zustand hat ein Atom ebensoviele Elektronen wie Protonen.
• Elektronen tragen die gleiche Ladung wie Protonen, aber mit negativer Polarität (genau: 1,602*10^-19 C; C oder auch Coulomb ist die Einheit für eine Ladung)
• Die Masse eines Elektrons beträgt nur 1/1835 der Masse eines Protons (exakt: 9,109*10^-31 kg), bei der Berechnung der Gesamtmasse eines Atoms ist das Gewicht der Elektronen daher vernachlässigbar. Die Masse eines Protons und eines Neutrons betragen ungefähr 1,6*10^-27kg, also vier Größenordnungen mehr. Mehr hierzu unter: Atommassen
• Der größte Teil der Chemie beschäftigt sich mit Ursachen und Wirkungen von Elektronenabgabe, Elektronenaufnahme und Elektronenverteilung zwischen Atomen und Molekülen. Der Atomkern ist für die Chemie zunächst einmal nicht relevant.
• Eine bessere Vorstellung des Atoms und seiner Dimensionen wird vermittelt unter:

Reise zu den Atomen
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• Atome können nicht geschaffen oder vernichtet werden.

 
• Nach Entdeckung der Radioaktivität gilt auch diese Aussage heute als widerlegt.

[Chemieplanet > Elemente > Was ist Radioaktivität]
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• Alle Atome desselben Elements haben diesselben Eigenschaften.

 
• Physikalisch gesehen kann es sein, dass ein und dasselbe Element in unterschiedlichen Modifikationen auftritt. Bekannt ist dies für den Phosphor, der einmal als weißer Phosphor und als roter Phosphor auftreten kann. Oder auch für den Kohlenstoff, der zum einen als Graphit vorkommt, zum anderen auch als Diamant oder Fulleren. Mehr darunter unter:

Eigenschaften der Elemente
• Diese Aussage gilt auch für die Atommassen nicht mehr, seit man von der Existenz von Isotopen weiß, also Atome des gleichen Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl. Weil in der Natur ein großer Teil der Isotope radioaktiv ist, findet sich eine Tabelle zu den Isotopen und weitere Informationen hierzu unter:

[Chemieplanet > Elemente > Was ist Radioaktivität > Isotope]
• Richtig ist vielmehr die Aussage:

Alle Atome desselben Elements haben dieselbe Anzahl an Protonen.


Das Schalenmodell